本文關鍵詞：新型多功能四旋翼無人機的分析與設計

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【摘要】：四軸飛行器具有體積小、空中機動靈活能力強,可以適應更加復雜、危險的環(huán)境,成為無人機研究領域的熱點之一。本論文針對一些特殊環(huán)境飛行器不能飛行和提高飛行器的隱蔽性,設計了一種既可以在空中飛行又能在地面行走的小型多功能飛行器。該飛行器可以作為四足機器人在地面上行走,設計的四個腿可以充當著陸起落架使飛行器在地震后的地面等復雜高低不平山地地形進行著陸,對地面信息探測更加準確,使其在在軍事和意外事故中具有很大的應用價值。首先建立該飛行器的整機模型,對單腿和緩沖裝置進行設計,分析了單個串聯(lián)腿的自由度,求解了串聯(lián)腿結構的位置正反解,并分析了單個腿的工作空間。其次對采用上述串聯(lián)腿的多功能飛行器在地面行走時的穩(wěn)定性進行了分析,給出了機器人穩(wěn)定性評價指標,并給出了該飛行器靜態(tài)行走時的步態(tài)規(guī)劃。應用改進的復合擺線方法對其足端軌跡進行了規(guī)劃。用ADAMS對該飛行器行走時的狀態(tài)進行了仿真,仿真結果驗證了運動學模型的正確性和有效性。然后建立該飛行器飛行狀態(tài)和降落狀態(tài)的動力學模型,為了找平地面的高低不平,飛行器上的腿要主動展開、伸長,并建立了這一過程的動力學模型,用MATLAB和ADAMS驗證該模型的正確性。在動力學模型的基礎上,對該飛行器降落過程設計了控制策略,采用前饋-反饋控制方法可以很好地控制腿展開、伸長對機身位姿產(chǎn)生的影響,用MATLAB驗證其有效性。最后對該飛行器的著陸緩沖裝置進行了性能分析和計算,建立了整機與地面的接觸模型,用ADAMS對緩沖效果進行了驗證,仿真結果驗證了緩沖效果良好。
【學位授予單位】：燕山大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：V279

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

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本文編號：1175811